Kẻ CO cắt (O) tại O'. Kẻ đường tròn tâm O' có bán kính O'A. Ta có đường tròn này cố định ( vì ABC, O cố định )
Vì CO là phân giác của tam giác ACB nên ^ACO = ^BCO
Mà ^ACO chắn cung O'A, ^BCO chắn cung O'B nên cung O'A = cung O'B => O'A = O'B.
Ta có ^BDO' = ^ADO' ( chắn 2 cung O'A và O'B bằng nhau )
Xét tam giác BDO' và tam giác MDO' có:
BD = DM ( gt )
^BDO' = ^ADO' ( cmt )
DO' chung
Do đó tam giác BDO' = tam giác MDO' ( c-g-c )
=> O'M = O'B
=> M thuộc đường tròn tâm O' bán kính O'A cố định ( đpcm )